PHP設(shè)計(jì)模式之 策略模式Strategy詳解【對(duì)象行為型】

本文實(shí)例講述了PHP設(shè)計(jì)模式之 策略模式Strategy。分享給大家供大家參考，具體如下：

1.概述

        在軟件開發(fā)中也常常遇到類似的情況，實(shí)現(xiàn)某一個(gè)功能有多種算法或者策略，我們可以根據(jù)環(huán)境或者條件的不同選擇不同的算法或者策略來完成該功能。如查找、排序等，一種常用的方法是硬編碼(Hard Coding)在一個(gè)類中，如需要提供多種查找算法，可以將這些算法寫到一個(gè)類中，在該類中提供多個(gè)方法，每一個(gè)方法對(duì)應(yīng)一個(gè)具體的查找算法；當(dāng)然也可以將這些查找算法封裝在一個(gè)統(tǒng)一的方法中，通過if…else…或者case等條件判斷語句來進(jìn)行選擇。這兩種實(shí)現(xiàn)方法我們都可以稱之為硬編碼，如果需要增加一種新的查找算法，需要修改封裝算法類的源代碼；更換查找算法，也需要修改客戶端調(diào)用代碼。在這個(gè)算法類中封裝了大量查找算法，該類代碼將較復(fù)雜，維護(hù)較為困難。如果我們將這些策略包含在客戶端，這種做法更不可取，將導(dǎo)致客戶端程序龐大而且難以維護(hù)，如果存在大量可供選擇的算法時(shí)問題將變得更加嚴(yán)重。

例子1：一個(gè)菜單功能能夠根據(jù)用戶的“皮膚”首選項(xiàng)來決定是否采用水平的還是垂直的排列形式。同事可以靈活增加菜單那的顯示樣式。

例子2：出行旅游：我們可以有幾個(gè)策略可以考慮：可以騎自行車，汽車，做火車，飛機(jī)。每個(gè)策略都可以得到相同的結(jié)果，但是它們使用了不同的資源。選擇策略的依據(jù)是費(fèi)用，時(shí)間，使用工具還有每種方式的方便程度 。

2.問題

如何讓算法和對(duì)象分開來，使得算法可以獨(dú)立于使用它的客戶而變化？

3.解決方案

策略模式：定義一系列的算法,把每一個(gè)算法封裝起來, 并且使它們可相互替換。本模式使得算法可獨(dú)立于使用它的客戶而變化。也稱為政策模式(Policy)。（Definea family of algorithms,encapsulate each one, andmake them interchangeable. Strategy lets the algorithmvary independently from clients that use it. ）

策略模式把對(duì)象本身和運(yùn)算規(guī)則區(qū)分開來，其功能非常強(qiáng)大，因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)模式本身的核心思想就是面向?qū)ο缶幊痰亩嘈涡缘乃枷搿?/p>

4.適用性

當(dāng)存在以下情況時(shí)使用Strategy模式

1）• 許多相關(guān)的類僅僅是行為有異。 “策略”提供了一種用多個(gè)行為中的一個(gè)行為來配置一個(gè)類的方法。即一個(gè)系統(tǒng)需要?jiǎng)討B(tài)地在幾種算法中選擇一種。

2）• 需要使用一個(gè)算法的不同變體。例如，你可能會(huì)定義一些反映不同的空間 /時(shí)間權(quán)衡的算法。當(dāng)這些變體實(shí)現(xiàn)為一個(gè)算法的類層次時(shí) ,可以使用策略模式。

3）• 算法使用客戶不應(yīng)該知道的數(shù)據(jù)?？墒褂貌呗阅Ｊ揭员苊獗┞稄?fù)雜的、與算法相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

4）• 一個(gè)類定義了多種行為 , 并且這些行為在這個(gè)類的操作中以多個(gè)條件語句的形式出現(xiàn)。將相關(guān)的條件分支移入它們各自的Strategy類中以代替這些條件語句。

5.結(jié)構(gòu)

6.模式的組成

環(huán)境類(Context):用一個(gè)ConcreteStrategy對(duì)象來配置。維護(hù)一個(gè)對(duì)Strategy對(duì)象的引用?？啥x一個(gè)接口來讓Strategy訪問它的數(shù)據(jù)。
抽象策略類(Strategy):定義所有支持的算法的公共接口。 Context使用這個(gè)接口來調(diào)用某ConcreteStrategy定義的算法。
具體策略類(ConcreteStrategy):以Strategy接口實(shí)現(xiàn)某具體算法。

7.效果

Strategy模式有下面的一些優(yōu)點(diǎn)：

1) 相關(guān)算法系列 Strategy類層次為Context定義了一系列的可供重用的算法或行為。 繼承有助于析取出這些算法中的公共功能。
2) 提供了可以替換繼承關(guān)系的辦法： 繼承提供了另一種支持多種算法或行為的方法。你可以直接生成一個(gè)Context類的子類，從而給它以不同的行為。但這會(huì)將行為硬行編制到 Context中，而將算法的實(shí)現(xiàn)與Context的實(shí)現(xiàn)混合起來,從而使Context難以理解、難以維護(hù)和難以擴(kuò)展，而且還不能動(dòng)態(tài)地改變算法。最后你得到一堆相關(guān)的類 , 它們之間的唯一差別是它們所使用的算法或行為。 將算法封裝在獨(dú)立的Strategy類中使得你可以獨(dú)立于其Context改變它，使它易于切換、易于理解、易于擴(kuò)展。
3) 消除了一些if else條件語句 ：Strategy模式提供了用條件語句選擇所需的行為以外的另一種選擇。當(dāng)不同的行為堆砌在一個(gè)類中時(shí) ,很難避免使用條件語句來選擇合適的行為。將行為封裝在一個(gè)個(gè)獨(dú)立的Strategy類中消除了這些條件語句。含有許多條件語句的代碼通常意味著需要使用Strategy模式。
4) 實(shí)現(xiàn)的選擇 Strategy模式可以提供相同行為的不同實(shí)現(xiàn)?？蛻艨梢愿鶕?jù)不同時(shí)間 /空間權(quán)衡取舍要求從不同策略中進(jìn)行選擇。

Strategy模式缺點(diǎn):

1)客戶端必須知道所有的策略類，并自行決定使用哪一個(gè)策略類:  本模式有一個(gè)潛在的缺點(diǎn)，就是一個(gè)客戶要選擇一個(gè)合適的Strategy就必須知道這些Strategy到底有何不同。此時(shí)可能不得不向客戶暴露具體的實(shí)現(xiàn)問題。因此僅當(dāng)這些不同行為變體與客戶相關(guān)的行為時(shí) , 才需要使用Strategy模式。
2 ) Strategy和Context之間的通信開銷 ：無論各個(gè)ConcreteStrategy實(shí)現(xiàn)的算法是簡(jiǎn)單還是復(fù)雜, 它們都共享Strategy定義的接口。因此很可能某些 ConcreteStrategy不會(huì)都用到所有通過這個(gè)接口傳遞給它們的信息；簡(jiǎn)單的 ConcreteStrategy可能不使用其中的任何信息！這就意味著有時(shí)Context會(huì)創(chuàng)建和初始化一些永遠(yuǎn)不會(huì)用到的參數(shù)。如果存在這樣問題 , 那么將需要在Strategy和Context之間更進(jìn)行緊密的耦合。
3 )策略模式將造成產(chǎn)生很多策略類：可以通過使用享元模式在一定程度上減少對(duì)象的數(shù)量。 增加了對(duì)象的數(shù)目 Strategy增加了一個(gè)應(yīng)用中的對(duì)象的數(shù)目。有時(shí)你可以將 Strategy實(shí)現(xiàn)為可供各Context共享的無狀態(tài)的對(duì)象來減少這一開銷。任何其余的狀態(tài)都由 Context維護(hù)。Context在每一次對(duì)Strategy對(duì)象的請(qǐng)求中都將這個(gè)狀態(tài)傳遞過去。共享的 Strategy不應(yīng)在各次調(diào)用之間維護(hù)狀態(tài)。

8.實(shí)現(xiàn)

1)出行旅游：

uml：

代碼實(shí)現(xiàn)：

?php
/**
* 策略模式
* 定義一系列的算法,把每一個(gè)算法封裝起來, 并且使它們可相互替換。本模式使得算法可獨(dú)立于使用它的客戶而變化
*
*/ 
 
/**
* 出行旅游
*
* 
*/
interface TravelStrategy{
 public function travelAlgorithm();
} 
 
/**
 * 具體策略類(ConcreteStrategy)1：乘坐飛機(jī)
 */
class AirPlanelStrategy implements TravelStrategy {
 public function travelAlgorithm(){
 echo "travel by AirPlain", "BR>\r\n"; 
 }
} 
 
/**
 * 具體策略類(ConcreteStrategy)2：乘坐火車
 */
class TrainStrategy implements TravelStrategy {
 public function travelAlgorithm(){
 echo "travel by Train", "BR>\r\n"; 
 }
} 
 
/**
 * 具體策略類(ConcreteStrategy)3：騎自行車
 */
class BicycleStrategy implements TravelStrategy {
 public function travelAlgorithm(){
 echo "travel by Bicycle", "BR>\r\n"; 
 }
} 
/**
 * 
 * 環(huán)境類(Context):用一個(gè)ConcreteStrategy對(duì)象來配置。維護(hù)一個(gè)對(duì)Strategy對(duì)象的引用。可定義一個(gè)接口來讓Strategy訪問它的數(shù)據(jù)。
 * 算法解決類，以提供客戶選擇使用何種解決方案：
 */
class PersonContext{
 private $_strategy = null;
 
 public function __construct(TravelStrategy $travel){
 $this->_strategy = $travel;
 }
 /**
 * 旅行
 */
 public function setTravelStrategy(TravelStrategy $travel){
 $this->_strategy = $travel;
 }
 /**
 * 旅行
 */
 public function travel(){
 return $this->_strategy ->travelAlgorithm();
 }
} 
 
// 乘坐火車旅行
$person = new PersonContext(new TrainStrategy());
$person->travel();
 
// 改騎自行車
$person->setTravelStrategy(new BicycleStrategy());
$person->travel();
 
?> 

2)排序策略:某系統(tǒng)提供了一個(gè)用于對(duì)數(shù)組數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的類，該類封裝了對(duì)數(shù)組的常見操作，

如查找數(shù)組元素、對(duì)數(shù)組元素進(jìn)行排序等?，F(xiàn)以排序操作為例，使用策略模式設(shè)計(jì)該數(shù)組操作類，

使得客戶端可以動(dòng)態(tài)地更換排序算法，可以根據(jù)需要選擇冒泡排序或選擇排序或插入排序，

也能夠靈活地增加新的排序算法。

9.與其他相關(guān)模式

1）狀態(tài)模式

策略模式和其它許多設(shè)計(jì)模式比較起來是非常類似的。策略模式和狀態(tài)模式最大的區(qū)別就是策略模式只是的條件選擇只執(zhí)行一次，而狀態(tài)模式是隨著實(shí)例參數(shù)（對(duì)象實(shí)例的狀態(tài)）的改變不停地更改執(zhí)行模式。換句話說，策略模式只是在

對(duì)象初始化的時(shí)候更改執(zhí)行模式，而狀態(tài)模式是根據(jù)對(duì)象實(shí)例的周期時(shí)間而動(dòng)態(tài)地改變對(duì)象實(shí)例的執(zhí)行模式。

•可以通過環(huán)境類狀態(tài)的個(gè)數(shù)來決定是使用策略模式還是狀態(tài)模式。
•策略模式的環(huán)境類自己選擇一個(gè)具體策略類，具體策略類無須關(guān)心環(huán)境類；而狀態(tài)模式的環(huán)境類由于外在因素需要放進(jìn)一個(gè)具體狀態(tài)中，以便通過其方法實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的切換，因此環(huán)境類和狀態(tài)類之間存在一種雙向的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
•使用策略模式時(shí)，客戶端需要知道所選的具體策略是哪一個(gè)，而使用狀態(tài)模式時(shí)，客戶端無須關(guān)心具體狀態(tài)，環(huán)境類的狀態(tài)會(huì)根據(jù)用戶的操作自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
•如果系統(tǒng)中某個(gè)類的對(duì)象存在多種狀態(tài)，不同狀態(tài)下行為有差異，而且這些狀態(tài)之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)使用狀態(tài)模式；
如果系統(tǒng)中某個(gè)類的某一行為存在多種實(shí)現(xiàn)方式，而且這些實(shí)現(xiàn)方式可以互換時(shí)使用策略模式。

2）簡(jiǎn)單工廠的區(qū)別：

工廠模式是創(chuàng)建型模式 ，它關(guān)注對(duì)象創(chuàng)建，提供創(chuàng)建對(duì)象的接口. 讓對(duì)象的創(chuàng)建與具體的使用客戶無關(guān)。
策略模式是對(duì)象行為型模式 ，它關(guān)注行為和算法的封裝 。它定義一系列的算法,把每一個(gè)算法封裝起來, 并且使它們可相互替換。使得算法可獨(dú)立于使用它的客戶而變化

用我們上面提到旅行的例子：
我們?nèi)ヂ眯?。策略模式的做法：有幾種方案供你選擇旅行，選擇火車好呢還是騎自行車，完全有客戶自行決定去構(gòu)建旅行方案（比如你自己需要去買火車票，或者機(jī)票）。而工廠模式是你決定哪種旅行方案后，不用關(guān)注這旅行方案怎么給你創(chuàng)建，也就是說你告訴我方案的名稱就可以了，然后由工廠代替你去構(gòu)建具體方案（工廠代替你去買火車票）。

上面的例子里面client代碼：

$person = new PersonContext(new TrainStrategy());
$person->travel();

我們看到客戶需要自己去創(chuàng)建具體旅行（new TrainStrategy()）實(shí)例。傳遞的是具體實(shí)例。

而工廠模式你只要告訴哪種旅行就可以了，不是傳遞一個(gè)具體實(shí)例，而是一個(gè)標(biāo)識(shí)（旅行方案標(biāo)識(shí)）。

10.總結(jié)與分析

1）策略模式是一個(gè)比較容易理解和使用的設(shè)計(jì)模式，策略模式是對(duì)算法的封裝，它把算法的責(zé)任和算法本身分割開，委派給不同的對(duì)象管理。策略模式通常把一個(gè)系列的算法封裝到一系列的策略類里面，作為一個(gè)抽象策略類的子類。用一句話來說，就是“準(zhǔn)備一組算法，并將每一個(gè)算法封裝起來，使得它們可以互換”。

2）在策略模式中，應(yīng)當(dāng)由客戶端自己決定在什么情況下使用什么具體策略角色。2）

3）策略模式僅僅封裝算法，提供新算法插入到已有系統(tǒng)中，以及老算法從系統(tǒng)中“退休”的方便，策略模式并不決定在何時(shí)使用何種算法，算法的選擇由客戶端來決定。這在一定程度上提高了系統(tǒng)的靈活性，但是客戶端需要理解所有具體策略類之間的區(qū)別，以便選擇合適的算法，這也是策略模式的缺點(diǎn)之一，在一定程度上增加了客戶端的使用難度。

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希望本文所述對(duì)大家PHP程序設(shè)計(jì)有所幫助。